操作员控件和指示灯:CPU 314C-2 DP
CPU 314C-2 DP 的操作员控件和指示灯
数量
名称
①
状态和错误指示灯
②
SIMATIC MMC 卡的插槽(包括弹出装置)
③
集成输入和输出的端子
④
电源连接
⑤
2. 接口 X2 (DP)
⑥
1. 接口 X1 (MPI)
⑦
模式选择器
下图显示了具有开放式前盖的 CPU 的集成数字量和模拟量输入/输出。
数量
名称
①
模拟量输出和模拟量输入
②
数字量输入
③
数字量输出
状态和错误指示灯
LED 名称
颜色
含义
SF
红色
硬件故障或软件错误
BF
红色
总线故障
MAINT
黄色
要求维护(无功能)
DC5V
绿色
用于 CPU 和 S7-300 总线使用 5 V 电源正常
FRCE
黄色
LED 点亮: 强制作业激活
LED 以 2 Hz 的频率闪烁: 节点闪烁测试功能
RUN
绿色
CPU 为 RUN 模式
在启动期间 LED 以 2 Hz 的频率闪烁,在 STOP 模式下以 0.5 Hz 的频率闪烁
STOP
黄色
CPU 为 STOP、HOLD 或启动模式
请求了存储器复位时 LED 以 0.5 Hz 的频率闪烁,在复位期间以 2 Hz 的频率闪烁。
SIMATIC MMC 卡的插槽
SIMATIC MMC 卡可用作存储器模块。可将 MMC 卡用作装载存储器和便携式数据载体。
提示
由于这些 CPU 没有集成装载存储器,因此运行时需要 SIMATIC MMC 卡。
模式选择器
模式选择器用于设置 CPU 的操作模式。
列表: 模式选择器设置
设置
含义
说明
RUN
RUN 模式
CPU 执行用户程序。
STOP
STOP 模式
CPU 不执行用户程序。
MRES
存储器复位
带有按钮功能的模式选择器设置,用于 CPU 存储器复位。通过模式选择器进行 CPU 存储器复位要求按照特定操作顺序执行。
电源连接
所有 CPU 都配备了一个 2 针的插槽用于电源连接。为了便于交付,出厂时配有螺丝端子的连接器会插入该插口。
CPU 的属性与接口、集成的输入/输出和工艺功能有关
列表: CPU 314C-2 DP 的属性与接口、集成的输入/输出和工艺功能有关
产品
CPU 314C-2 DP
9 针的 MPI 接口 (X1)
有
9 针的 DP 接口(X2)
有
数字量输入
24
数字量输出
16
模拟量输入
4 + 1
模拟量输出
2
工艺功能
4 个计数器
1 个用于定位的通道
(请参见工艺功能手册,端子分配)
参考
CPU 的操作状态:STEP 7 在线帮助
有关 CPU 存储器复位的信息:CPU 31xC 和 CPU 31x 的操作说明、调试、调试模块、通过 CPU 的模式选择器进行存储器复位
通过 LED 判断错误或诊断事件:CPU 31xC 和 CPU 31x 的操作说明、测试功能、诊断和故障排除、通过状态和错误 LED 进行诊断
Design
CPU 314C-2 DP 安装有:
微处理器;
处理器处理每条二进制指令的时间可达 60 ns。
扩展存储器;
192 KB 高速工作存储器(相当于约 64 K 指令),用于程序段执行,可以为用户程序提供足够的存储器空间
SIMATIC 微型存储卡(较大 8 MB)作为程序的装载存储器,还允许将项目(包括符号和注释)存储在 CPU 中。
灵活的扩展能力;
多达 31 个模块,(4排结构)
MPI多点接口
内置 MPI 接口可以较多同时建立 12 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在这些连接中,始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。通过“全局数据通讯”,MPI可以用来建立较多16个CPU组成的简单网络。
PROFIBUS DP 接口:
带有 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 314C-2 DP 可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。 对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程).
内置输入/输出;
在 CPU 314C-2 DP 中,提供有 24 路数字量输入(所有输入都可用作报警处理),16 路数字量输出以及 4路模拟量输入和 2 路模拟量输出(用于电流/电压信号),以及 1 路附加输入(用于测量温度 (Pt100)),使其可以成为上位控制系统。
Functions
口令保护;
用户程序使用密码保护,可防止非法访问。
块加密;
函数 (FC) 和功能块 (FB) 可以通过 S7-Block Privacy,加密存储于 CPU 以保护专有技术。
诊断缓冲;
诊断缓冲区中可存储最后 500 条错误和中断事件,其中的 100 条事件可以长期存储。
免维护的数据后备;
如果发生断电,则可通过 CPU 将所有数据(较大 64 KB)自动写入到 SIMATIC 微型存储卡,且将在再次通电时保持不变。
可参数化的特性
可以使用 STEP 7 对 S7 的组态、属性以及CPU的响应进行参数设置:
概要:
定义名称、上位系统名称和位置名称
MPI多点接口;
定义站地址
启动;
定义 CPU 的启动特性和监视时间
循环/时钟存储器;
定义较大的扫循环描时间和负载设置时钟存储器地址
记忆性;
定义具有保持功能的存储位、计数器、定时器和数据块的数量
日时钟中断;
设定起始日期、起始时间和间隔周期
周期中断;
周期设定
系统诊断;
确定诊断消息的处理和范围
时钟;
设定AS内或MPI上的同步类型
防护等级;
定义程序和数据的访问权限
通讯;
保留连接源
PROFIBUS DP 主站/从站接口;
针对分布式 I/O 的用户定义地址分配。对操作模式进行参数化,并组态使用 PROFIBUS DP 时的传输区域。对时间同步进行参数化
数字量输入/输出
地址设定,输入继电器和过程中断
模拟输入/输出
地址设置,对于输入:温度单元,测量类型,量程,以及干扰频率;对于输出:输出类型和输出范围
集成功能“计数器”
设定地址,以及 “连续计数”“单次计数”“周期计数”“频率测量”和“脉宽调制”模式下的参数分配
集成功能“定位器”
设定地址,“数字输出定位”和“模拟输出定位”参数
集成“规则”功能
显示功能与信息功能
状态和故障指示;
发光二极管显示,例如,硬件、编程、定时器或I/O出错以及运行模式,如RUN、STOP、Startup。
测试功能;
可使用编程器显示程序执行过程中的信号状态,可以不通过用户程序而修改过程变量,以及输出堆栈内容。
信息功能;
通过编程器以文本形式为用户提供存储能力信息、CPU的运行模式,以及主存储器和装载存储器当前的使用情况、当前的循环时间和诊断缓冲区的内容。
集成的通讯功能
编程器/OP 通讯
全局数据通讯
S7 基本通讯
S7 通讯(只是服务器)
路由
数据记录路由
集成功能
计数器;
4个计数器(较高60kHz),具有独立方向的比较器,可直接连接到24V增量编码器。
4通道频率测量;
允许进行频率测量(高达 60 kHz),例如,测量轴速或吞吐量(每个测量周期内的件数)。
周期测量
4个通道。可测量计数信号的周期时间,计数频率较高为 1 KHz。
脉宽调制;
4个输出可直接连接控制阀、执行器、开关设备、加热装置等,例如采样频率为 2.5 kHz。 可设置周期长度并可在运行时修改占空比。
定位控制
集成在操作系统中的 SFB 可通过 2 个数字量输出或 1 个模拟量输出对 1 个轴进行定位控制。
报警输入(所有数字量输入);
报警输入可以检测过程事件,并在较短的时间内触发响应。
用于主控制继电器 (MCR) 的指令
MCR=1 → 禁用 MCR 区域
MCR=0 → 启用 MCR 区域;“T”和“=”指令将“0”写入相应的地址;“S”和“R”指令不改变存储器内容。
指令
说明
字长
典型执行时间(以 μs 为单位)
312
313
314
315
317
319
151
154
MCR(
打开 MCR 区。
将 RLO 保存到 MCR 堆栈中。
1
0,21
0,17
0,15
0,13
0,08
0,03
0,15
0,13
)MCR
关闭 MCR 区。
将 RLO 保存到 MCR 堆栈中。
0,21
0,17
0,15
0,13
0,08
0,03
0,15
0,13
下列项的状态字: MCR ( ,)MCR
BR
CC1
CC0
OV
OS
OR
STA
RLO
/FC
指令取决于:
-
-
-
-
-
-
-
是
-
指令影响到:
-
-
-
-
-
0
1
-
0
MCRA
启用 MCR 区域
1
0,20
0,15
0,10
0,10
0,07
0,03
0,10
0,10
MCRD
禁用 MCR 区域
0,20
0,15
0,10
0,10
0,07
0,03
0,10
0,10
下列项的状态字: MCRA ,MCRD
BR
CC1
CC0
OV
OS
OR
STA
RLO
/FC
指令取决于:
-
-
-
-
-
-
-
-
-
指令影响到:
-
-
-
-
-
-
-
-
-
西门子6ES7314-6CH04-0AB0,西门子CPU314C-2DP6ES7314-6CH04-0AB0
6ES7 314-6CH04-0AB0
一般信息
硬件产品型号
01
固件型号
V3.3
工程组态方式
编程软件包
STEP 7 V5.5 + SP1 或更高版本,或 STEP 7 V5.3 + SP2 或更高版本(带 HSP 203)
电源电压
24 V DC
√
允许范围,下限 (DC)
19.2 V
允许范围,上限 (DC)
28.8 V
电源电缆的外部保护装置(建议采用)
微型断路器,C 型,较小 2 A;微型断路器,B 型,较小 4 A
电源缓冲
市电/电压故障存储能量保持时间
5 ms
重复速率,较小值
1 s
数字量输入
负载电压 L+
额定值 (DC)
24 V
反极性保护
√
数字量输出
负载电压 L+
额定值 (DC)
24 V
反极性保护
-
输入电流
电流消耗(额定值)
880 mA
电流消耗(空载),典型值
150 mA
冲击电流,典型值
5 A
I2t
0.7 A2·s
数字量输入
从负载电压 L+(空载),较大值
80 mA
数字量输出
从负载电压 L+,较大值
50 mA
功耗
功耗,典型值
13 W
存储器
存储器类型
其它
工作存储器
集成
192 KB
可扩展
-
用于非易失性数据块的非易失性存储器的大小
64 KB
装载存储器
可插入 (MMC)
√
可插入 (MMC),较大
8 MB
微型存储卡数据管理(最后一次编程后),较小值
10 a
后备
提供
√;通过 MMC 保证(免维护)
无电池
√;程序和数据
CPU 处理时间
位操作,典型值
0.06 μs
字操作,典型值
0.12 μs
**数运算,典型值
0.16 μs
浮点数运算,典型值
0.59 μs
CPU 块
块数量(总计)
1,024;(DB、FC、FB);通过使用 MMC 可以减少可装载块的较大数量。
DB
较大数量
1,024;数值范围:1 - 16000
较大大小
64 KB
FB
较大数量
1,024;数值范围:0 - 7999
较大大小
64 KB
FC
较大数量
1,024;数值范围: 0 - 7999
较大大小
64 KB
OB
描述
见“指令表”
较大大小
64 KB
空循环 OB 的数量
1; OB 1
时间报警 OB 的数量
1; OB 10
延时报警 OB 的数量
2; OB 20, 21
时间中断 OB 的数量
4; OB 32, 33, 34, 35
过程报警 OB 的数量
1; OB 40
DPV1 报警 OB 的数量
3; OB 55, 56, 57
调试 OB 的数量
1; OB 100
异步错误 OB 的数量
5; OB 80, 82, 85, 86, 87
同步错误 OB 的数量
2; OB 121, 122
嵌套深度
每个**级
16
在一个错误 OB 中附加
4
计数器、定时器及其保持性
S7 计数器
数量
256
保持性
可设定
√
下限
0
上限
255
预置
Z 0 - Z 7
计数范围
下限
0
上限
999
IEC 计数器
说明
通过编程借助于并行分支可以监控一连串的步的时间。 图. 01 所示为通过并行分支步 S5 监控步 S2 与步 S3 的时间。在步S5 中定义监控条件。如果步S2 和 S3 总的执行时间**过了监视时间“U",步 S5 将进入故障模式。
图. 01
转换条件 T2 使能步 S2 及并行分支中的步 S5。并行分支 S5 与顺序连接的 S2 和 S3 同时被执行并且被转换条件 T4 关闭。 通过转换条件 T4 切换到下一步 S4。
如果顺序连接的步及并行分支已经执行完毕
并且在程序中步 S5 中监视时间还没有到
图. 02 所示为在步 S5 中定义 8 秒的监视时间作为监控条件。如果步 S2 和 S3 总的执行时间 ,即S5的非中断步时间( U )到了 8 秒,步 S5 将切换到故障。
图. 02
在顺控程序的输入参数“ACK_EF " 使用一个上升沿可以确认故障,然后在新的监视时间内满足转换条件T4 进入下一步 S4 。
注意
在“工具 > 设置 > PLC 编程 > GRAPH ” 中可以为步的激活时间“U" 和 “T "定义“默认的监视时间”。
CPU自带的以太网接口可以使用OPEN IE的方式实现如下协议,分别介绍如下:
? TCP
? UDP
? ISO-on-TCP
注意:以下内容任何用户可以免费使用,复制和传递他人,程序的作者及拥有者不负责软件的功能性和兼容性,使用者须自己承担责任,由于内容免费,所以不保证错误的更正和热线支持!
1. TCP通信
1.1通信程序块的准备
如下的通信块可以用来建立TCP通信,您需要把这些程序块拷贝到您的项目中:
1) FB65 "TCON" 用于建立连接,连接时需要UDT65来提供参数
2) FB66 "TDISCON" 用于断开连接
3) FB63 "TSEND" 用于发送数据到S7站点、S5站点、PC站或者第三方设备
4) FB64 "TRCV" 用于从S7站点、S5站点、PC站或者第三方设备接收数据
5) UDT65 "TCON_PAR"存放用户通信参数
6) FC97 "SET_TCP_ENDPOINTx" 用于修改UDT65类型变量内通信对象参数
FB63,64,65,66这四个功能块可以在Standard Library -> Communication Blocks里得到:
图 01: FB63,64,65,66
FC97与UDT65需要从如下项目中打开获得:
( 42 KB )
图 02: FC97与UDT65
首先建立一个S7-300或者S7-400站,拷贝如上程序块到项目中。
1.2通信程序编写
1.2.1 生成数据块
在程序中生成一个DB块,块号不限(本例为DB101),在块中建立变量DB_VAR,类型为UDT65
图 03: 生成UDT65类型变量
1.2.2在OB1中编程
首先调用FC97 "SET_TCP_ENDPOINTx"
图 04: 调用FC97
FC97参数说明如下:
? ID: 连接ID
? DEV_ID
DEV_ID = B#16#1 用于本PLC型号(注意不是通信对方)为 IM151-8 PN/DP CPU
DEV_ID = B#16#2 用于本PLC型号(注意不是通信对方)为 CPU31x-2PN/DP或IM154-8 CPU
DEV_ID = B#16#3 用于本PLC型号(注意不是通信对方)为 CPU319-3PN/DP
DEV_ID = B#16#5用于本PLC型号(注意不是通信对方)为 CPU41x-3PN/DP
? ACTIVE: 主动或是被动建立连接,通信双方必须一个主动,一个被动
? LOC_PORT: CPU本地的TCP端口
? REM_PORT: 通信伙伴的TCP远程端口
? IP_ADDR1 ... IP_ADDR4: 通信伙伴的IP地址
? V23:本机是否是CPU31x-2PN/DP FIRMWARE 版本为2.3或以下版本
? CON_DB:用UDT65生成的变量
图05: 调用FB65 "T_CON"
调用FB65 ,通过提供给FB65的输入参数"REQ"一个上升沿来建立连接。 “ID”为连接ID,“CONNECT”参数填写用UDT65生成的变量, 连接建立后会一直保持,直到调用FB66 "TDISCON"断开连接,CPU停止或者断电。
1.2.3 调用发送和接收程序
图06: 调用 FB63,64发送接收数据
FB63 "TSEND" 发送请求依靠输入参数"REQ"的上升沿来实现,如果“BUSY”位为true时不要触发"REQ"。输出参数 "DONE", "ERROR" 和 "STATUS" 用于评估工作的情况。
FB64 "TRECV" 用于接收数据,EN_R始终为true, “ID “填写连接ID,”DATA”填写接收数据区,输出参数"NDR" 用于表示新的数据已经收到,输出参数"LEN" 表示接收的数据长度。
1.2.4断开连接
调用FB66 "TDISCON",“ID “填写连接ID,输入参数"REQ"的上升沿来实现断开连接操作。
图 07: 调用FB66 "TDISCON"
2. UDP通信
2.1通信程序块的准备
如下的通信块可以用来建立UDP通信,您需要把这些程序块拷贝到您的项目中:
1) FB65 "TCON" 用于建立连接,连接时需要UDT65来提供参数
2) FB66 "TDISCON" 用于断开连接
3) FB67 "TUSEND"用于发送数据到S7站点、S5站点、PC站或者第三方设备
4) FB68 "TURCV"用于从S7站点、S5站点、PC站或者第三方设备接收数据
5) UDT65 "TCON_PAR"存放用户通信参数
6) UDT66 "TADDR_PAR"存放用户通信参数
7) FC95"SET_UDP_ENDPOINT"用于建立本地UDP通信参数
8) FC96"SET_UDP_REMOTE"用于建立远程UDP通信参数
FB65,66,67,68这四个功能块可以在Standard Library -> Communication Blocks里得到:
西门子6FM1726-3CA10
图 08: FB65,66,67,68
FC95,96与UDT65,66需要从如下项目中打开获得:
( 41 KB )
图 09: FC95,96与UDT65,66
首先建立一个S7-300或者S7-400站,拷贝如上程序块到项目中。
2.2通信程序编写
2.2.1 生成数据块
然后在程序中生成一个DB块,块号不限(本例为DB101),在块中建立变量DB_VAR,类型为UDT65
图 10: 生成UDT65类